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被动式节能技术在绿色建筑中的应用【摘要】被动式节能设计的思想对于降低建筑能耗、改善建筑环境有着重要的意义。
本文首选论述了被动式节能技术的四大要素，进而论述了常用的被动式节能环保的设计方法，以供参考。
【关键词】被动式节能技术；绿色建筑；应用1 前言被动式节能技术是指在建筑规划设计中通过对建筑朝向的合理布置、遮阳的设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等手段实现对自然资源的充分利用，降低室内光、热环境对机械设备的依赖程度，来达到建筑物冬季采暖、夏季制凉的效果。
“被动式设计”与“主动式设计”是一对相对的概念，后者通过建筑设备对建筑施加能量来维持建筑的舒适条件，而被动式节能设计是通过建筑本身的合理设计和调节来达到目的，其一方面可以节省常规能源的消耗，另一方面可以节省投资。
当前，随着国家一直号召节能环保，绿色节能环保建筑开始得到了广泛推广。
为此，本文就被动式节能环保技术在绿色建筑中的应用展开阐述，以供参考。
2 被动式节能技术的四大要素2.1 墙体密封性强与一般住宅的区别，被动式节能住宅无需暖气设备。
要保持室内温度，首先依靠很好的保温层和房子的密封性，尽量避开热桥；为了对房子进行高效保温，还需要对门、窗进行特殊保温隔热处理。
2.2 讲究朝向从外表上，很难看出被动式节能住宅与其他普通房屋的区别，比较明显的特征是：为了减少能源损失，被动式节能的房子在设计上会尽可能减少外墙面积，因此房屋南北朝向也很重要，这关系到能否更好地利用太阳能；东西向很少开窗，如果想大面积开窗，必须有相应的自然或人工遮阳设施（树木、百页、遮阳篷）。
2.3 通风性好由于房子的密封性高，所以被动式节能住宅的通风显得更为重要，以防止霉变。
但是通风会损失大部分能量，所以出现新一代的通风设备：新鲜空气被吸入首先进入主卧和起居等房间，污浊空气被从卫生间和厨房排出，同时通过热循环交换器，使新风被旧风加热，尽可能减少通风热损失。
2.4 低水耗为了减少水消耗，雨水被收集起来用于冲刷厕所、花园和冲洗其他。
绿色建筑设计中被动设计与性能工具的应用思路与策略研究作者：方锐来源：《中国房地产业》 2019年第17期文/ 方锐湖北鑫晨光建设工程有限公司湖北襄阳 441000【摘要】本文主要针对绿色建筑设计中被动设计与性能工具的应用问题及发展策略进行重点问题。
在具体分析过程中，笔者主要立足于绿色建筑被动设计手法内容，结合性能工具与绿色设计融合理念，以及相关性能工具所处的环境性能条件，深入分析环境性能对绿色建筑设计工作的实际影响。
与此同时，结合绿色建筑设计性能工具应用情况，总结与归纳其的发展趋势，仅供参考。
【关键词】绿色建筑设计；被动设计；性能工具；应用近些年来，性能工具的出现与广泛应用给绿色建筑设计工作带来的全新的发展契机，促使精确模拟环境性能、评估建筑活动内容成为可能。
根据实际应用情况来看，像太阳辐射、空气温度、空气湿度等因素都可以视为影响绿色建筑设计效果的直接因素。
因此，进行绿色建筑设计工作时，设计人员往往需要借助设计手法，如主动式设计、被动式设计，达到改善建筑环境、空间构造等设计目标，借此优化建筑性能。
至于选择何种设计手法，需要设计人员结合建筑实际情况，进行合理选择，尽量达到预期的设计效果。
1、关于绿色建筑性能设计工具与要素问题的相关研究1.1 组成要素绿色建筑设计过程很有可能会对周围环境带来较多影响，举例而言，建筑性能主要以热环境、光环境以及风环境等性能为主、建筑被动设计主要以采暖、降温以及采光等设计因素为主。
介于室内采光需求不同，大面积开窗设计很容易给建筑设计工作带来较多的热负荷问题。
因此，在进行光环境设计工作时，最好优先考虑建筑热环境对周围环境的实际影响。
根据实践设计经验来看，风环境基本上可以是为影响建筑设计效果的主要因素[1]。
一般来说，风主要来源于空气流动当中，是有效改善建筑环境的基本方法。
目前，自然通风主要以风压通风与热压通风两种方式为主。
多数情况下，设计人员会采取二者结合作用的方式，目的在于最终的通风效果，如烟囱效应等都是借鉴上述作用方式。
绿色建筑如何实现建筑物的被动式通风系统在当今追求可持续发展和节能环保的时代，绿色建筑理念逐渐深入人心。
其中，实现建筑物的被动式通风系统是绿色建筑设计中的一个重要环节。
被动式通风系统利用自然力量，如风压、热压等，无需依赖机械动力就能为建筑物提供新鲜空气和良好的室内环境，不仅能降低能源消耗，还能提高居住者的舒适度和健康水平。
那么，绿色建筑究竟是如何实现这一神奇的被动式通风系统的呢？首先，合理的建筑布局是实现被动式通风的基础。
建筑物的朝向、形状和间距都会影响通风效果。
一般来说，建筑物应尽量朝向主导风向，以充分利用风压。
例如，在北半球，建筑物的长边宜与夏季主导风向平行，这样可以让风更顺畅地进入室内。
同时，建筑物的形状也会对风的流动产生影响。
流线型的建筑外形能够减少风的阻力，使风更易于环绕和穿透建筑物。
此外，相邻建筑物之间应保持适当的间距，避免阻挡风的流动，为自然通风创造良好的外部条件。
其次，开口的设计在被动式通风系统中起着关键作用。
窗户、门、通风口等开口的位置、大小和形式都需要精心规划。
窗户的位置应根据室内空间的功能和通风需求来确定。
例如，在卧室和客厅等主要活动区域，窗户应设置在相对的墙壁上，以形成良好的穿堂风。
窗户的大小也很重要，过大或过小都可能影响通风效果。
一般来说，窗户面积应占房间地板面积的一定比例，以保证足够的通风量。
此外，还可以采用可调节的窗户，如百叶窗、推窗等，以便根据不同的天气和季节灵活控制通风。
通风道的设置也是实现被动式通风的重要手段之一。
通风道可以是专门设计的风道，也可以利用建筑物内部的空间，如楼梯间、中庭等。
在设计通风道时，要考虑风道的形状、尺寸和表面材质，以减少风的阻力和提高通风效率。
例如，风道应尽量保持笔直和光滑，避免急转弯和粗糙的表面。
同时，还可以在通风道中设置导流板或风扇等辅助装置，增强通风效果。
热压效应也是被动式通风系统中不可忽视的因素。
由于室内外温度的差异，热空气会上升，冷空气会下沉，从而形成自然的气流循环。
东北严寒地区建筑的被动式通风设计研究的开题报告一、选题背景和意义随着人们生活水平的提高，对于住宅的舒适性和质量的要求也随之提高，尤其是在严寒的东北地区，人们对于住宅舒适度的要求更是高涨。
在此种情况下，传统的机械通风方式因为能耗大等问题，显得相对不够经济和环保。
因此，研究东北严寒地区被动式通风设计，具有重要的实践意义和应用价值。
本研究将通过对比分析，总结归纳，统计仿真等方式，来探究如何设计一套更加经济、实用、环保的东北严寒地区被动式通风系统，以及该系统对住宅舒适性的影响。
二、研究内容和目标根据已有研究成果和实际情况，本研究将主要从以下三个方面展开：（1）被动式通风设计原理：介绍被动式通风的基本理论，分析其适用范围和优势劣势，以及该设计在东北严寒地区的实用性和先进性。
（2）被动式通风系统的构成和模拟：从被动式通风系统的整体构成和具体设计出发，对系统进行仿真模拟，分析其性能参数及讨论其优化方案。
（3）被动式通风系统的应用效果：将所设计的系统应用于东北严寒地区的住宅建筑中，通过实测和对比分析来评估系统的实用性和效果，进一步探究其对住宅舒适性的影响。
三、研究计划和预期成果本研究计划于2022年3月开始，分为如下阶段，预计在2022年12月完成：（1）文献综述和初期调研：明确研究方向和内容，并初步建立研究框架和思路。
（2）被动式通风系统的设计和模拟：根据已有研究成果和实际要求，对系统进行设计和模拟，并分析其性能参数。
（3）系统应用效果的实验测试：将所设计的系统应用于东北严寒地区的住宅建筑中，通过实测和对比分析来评估其实用性和效果。
预期成果：本研究将通过对东北严寒地区被动式通风设计的研究，提出一套更加经济、实用、环保的被动式通风系统，并进一步探究其对住宅室内环境的影响。
最终形成一篇完整的学术论文。
Energy Saving in Buildim題筑节能寒冷地区被动式超低能耗绿色建筑改造项目实践Passive and Super Energy Efficiency Green BuildingRenovation Project in Cold Climate Zone白习习(北京市住宅建筑设计研究院有限公司，北京100005)摘要：被动式超低能耗绿色建筑是以最大限度地降低建筑能耗为目标的。
作为寒冷地区的被动式超低能耗绿色建筑改造项目，其在实施过程 中会遇到很多特殊部位的保温、无热桥、气密性等节点设计，且设计难度有所提升。
通过该类被动式超低能耗绿色建筑项目的改造实践，希冀为寒冷地区的新建或改造从设计思路、技术应用、建造成本、区域气候特点、节点设计等方面提供良好的示范效应。
关键词：超低能耗;改造节能;无热桥；气密性；热回收新风系统中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：1674-814X(2019)02-023-051工程概况本项目为国内第一个获得德国PHI Plus级别的认证项目，也是国内首个获此殊荣的既有建筑被动房改造项目。
项目位于北京市八达岭经济开发区风谷四路8号院22号楼，为被动式超低能耗改造项目。
项目改造前实景图如图1所示。
原有建筑的性质不变，调整使用功能，除主体结构外全部拆除。
改造后建筑功能为被动房体验中心。
首层为被动房展厅，含展览、接待、会议、办公等功能空间，建筑面积282.15m2;二层为被动房体验间，含两套住宅户型，建筑面积286.31m2o建筑层数为地上2层，无地下室。
建筑高度为9.75m。
图1项目改造前实景平面设计中，首层为被动房展厅，含展览、接待、会议、办公等功能空间，二层为被动房体验间，含两套住宅户型。
首层层高4.2m,二层层高3.9m。
南侧、西侧分别加设阳台，既具有功能需求又起到水平遮阳作用。
屋顶设有光伏发电系统，即发即用。
增加太阳能集热系统。
建筑立面设计中，南侧、东侧、西侧外窗加设水平滑动外遮阳，起到降低夏季太阳热辐射，冬季百叶推开增加太阳得热，以降低室内制冷、采暖能耗。
被动式节能技术在绿色建筑设计中的应用摘要：面临全球环境问题日益严重的挑战，如何实现绿色、可持续的建筑设计通过节能技术已成为重要的研究课题。
被动式节能技术因其独特的节能效果和环保特性，得到了绿色建筑设计的广泛应用。
然而被动式节能技术虽有诸多优点，实际应用中仍存在挑战需要克服。
本文旨在提供关于被动式节能技术的全面概述，详细探讨其在绿色建筑设计中的应用，及其带来的影响和挑战。
关键词：被动式节能技术；绿色建筑设计；可持续性1被动式节能技术概述1.1被动式节能技术的定义与特点被动式节能技术是一种重要的绿色建筑设计方法，它指的是在建筑设计中使用自然资源以最大化能源效率，而无需依赖于机械或电子设备。
这种技术的应用范围广泛，包括自然光、风力、太阳能以及地热能等自然能源的使用和管理。
被动式节能技术在能源消耗和维护成本上具有优势，因为它的操作和维护并不需要大量的能源投入。
因此，被动式节能技术不仅可以节省能源，减少建筑的运行成本，还可以为建筑的使用者提供舒适的居住和工作环境。
1.2被动式节能技术的种类被动式节能技术主要包括自然光利用、热能管理、风能利用和地热能利用。
自然光利用的技术主要包括合理布局窗户，使用反射材料和色彩，利用光导管等方式，以最大化地利用自然光。
热能管理技术则是通过利用建筑物的结构和布局，以及选择合适的建筑材料，对建筑物的热能进行管理，包括热量的吸收、储存和释放。
而风能利用技术是通过设计合理的空气流通路径和建筑结构，利用风力进行建筑的自然通风和制冷[1]。
最后，地热能利用则是利用地热能进行建筑的加热和制冷。
这些技术在节约能源、提高能源效率、降低运行成本和改善居住环境等方面都发挥了重要作用。
2被动式节能技术在绿色建筑设计中的应用实例2.1被动式节能技术在建筑设计中的热能管理应用被动式节能技术在热能管理中的应用已经得到广泛的验证，这种设计方法关注的是建筑自身对热能的捕获、存储和分配能力，而不依赖于外部的能源供应。
浅谈绿色建筑的被动式自然通风设计方法发表时间：2020-03-11T13:19:35.577Z 来源：《基层建设》2019年第29期作者：梁丽娟[导读] 摘要：对于现代建筑而言，自然通风并不是一项新技术，人类在上千年的建筑历史中，对被动式通风设计的运用十分普遍。
身份证号：45242719841111XXXX摘要：对于现代建筑而言，自然通风并不是一项新技术，人类在上千年的建筑历史中，对被动式通风设计的运用十分普遍。
然而，随着科技水平发展，越来越多的建筑能够依靠机械式通风来实现室内外换气以维持室内空气舒适环境，这使得传统的自然通风方式逐渐被忽视。
虽然机械式通风可以提供相对稳定的室内风环境，便于控制，但存在能耗高，设备运行噪声大，舒适性差等缺点。
自然通风方式虽然气流不够稳定，但通过不同空间的恰当组织，充分结合自然环境条件，巧妙利用风压、热压原理，能够以低成本实现舒适健康的自然通风。
因此，建筑设计过程中，建筑师应该将空间组织与被动式通风设计充分结合，创造出节能、环保、高舒适性的绿色健康建筑。
关键词：被动式；绿色建筑；空间组织；自然通风引言在科技发展日新月异的今天，毫不夸张地说，人们可以通过掌握的科技成果可以随心所欲地对建筑内部的气候环境进行控制和调节。
但这无疑却催生了对建筑本身思考的惰性，在满足人们在建筑中对舒适性的要求的同时，却耗费了大量的资源，甚至是破坏环境以牺牲公众利益为代价，这未免是背离初衷的。
所以随之而来的环境危机，就使部分警觉的建筑师望向了天空，开始重新审视建筑与环境的关系，开始思考人类后代与地球的未来。
所以在1963年出版的《设计结合气候》一书中就开始提倡了要在建筑中采取被动式方法来减少建筑的能耗，由此拉开了被动式建筑节能技术的发展序幕。
而最古老也是最基本的自然通风这种被动式方法，更是在调节室内气候方面上发挥着关键作用。
1自然通风的组织原理建筑自然通风是指利用自然的手段来促使空气流动，将室外空气引入室内进行通风换气，以维持室内空气舒适性。
绿色科技馆冬季应用被动通风的可行性分析
杭州市城建设计研究院有限公司王逸侃
摘要建筑物利用被动通风系统，减少空调的使用时间，达到建筑节能的效果，通过分析计算，被动通风的节能率一般在3-5%左右；如何通过对现有系统进行一些改进，扩大被动通风的使用范围--尤其是冬季的使用，以取得更多的节能效果。
关键词被动通风，节能，可行性分析
1.问题提出
绿色科技馆设计利用被动通风系统，充分利用室外的干凉空气来带走室内的余热余湿，在保证室内环境舒适度不下降的前提下，尽量减少空调的使用时间，达到建筑节能的效果。
中国建筑科学研究院上海分院对大楼的被动通风进行了数值模拟，得出的结论是：杭州的气象条件下，绿色科技馆被动通风的节能率为3-5%，这还是一个比较乐观的数据，实际应用一般达不到这个值。
其实我们知道，被动通风系统是我们这个工程的亮点之一，设计和安装投入是相当大的，而它对建筑节能率的贡献却比我们想象的要小得多，未免有点儿遗憾。
如何通过对现有系统进行一些改进，扩大被动通风的使用范围，以取得更多的节能效果。
冬季被动通风的原理是这样的：冬季，由于室内温度比室外空气温度要高很多，此时，被动通风的动力是比较大的，于是我们想利用被动通风的抽力，把加热后的新风通过被动通风的通道送入房间，加热房间后再由被动通风的通道排出室外。
为节约能源，进入房间的加热空气的流量以新风量为设计风量，排风可以用来加热走道和中庭。
加热新风的热源由地源热泵机组来提供。
2.可行性分析
本工程采用的空调系统为温湿度独立控制系统，室内空调显热负荷由地源热泵机组负担，新风空调负荷和室内潜热负荷由热泵式溶液调湿新风机组负担。
通过空调负荷计算，本工程冬季空调热负荷为232KW，其中室内热负荷为92KW（不包括新风），设计选用一台地源热泵机组，制热量约为120KW 左右。
要想在整个冬季都靠被动通风来实现大楼的空调是不可能的，于是我们设想适当的提高空调室外计算算温度，降低室内空调温度，看在什么工况下，大楼的空调热负荷和地源热泵的制热量相当。
在这里，我们首先提出亚舒适环境的概念，杭州地区冬季空调计算室外温度为-4℃，舒适性空调室内设计温度为20℃；当室外温度上升时，我们认为适当的降低室内设计温度（比如18℃），在舒适性方面不会下降很多，基本满足人体的舒适性标准，这就是亚舒适环境的概念。
另有文献表明，由于顶棚辐射供暖是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行供暖，形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用，可有2～3℃的等效热舒适度效应，因此即使房间设定温度降低2℃，也不会影响人体舒适性。
2.1下面我们进行冬季空调负荷计算，设计要求如下：（计算结果见下表）
2.1.1办公、会议、接待等设计温度为16-18℃；一层门厅、展厅和四层档案室设计温度为16℃；
走道空调不考虑。
2.1.2.空调室外计算温度取-4℃~4℃。
2.1.3房间内相对湿度不控制。
2.1.4加热后的新风温度取26℃，与室内设计温度差在8-10℃。
不同室外温度和室内温度下的空调热负荷（KW）（湿度不控制）
从上表可以看出，当室外温度为4℃，室内设计温度为18℃时，大楼空调热负荷为115KW，这刚好是一台地源热泵机组的制热量（120KW）。
也就是说，冬季当室外温度不低于4℃时，完全可以利用被动通风系统来实现大楼的空调采暖。
杭州参考气候资料
上表是杭州市的参考气候资料，全年最冷月一月份的平均气温为3.7℃，12月、2月和3月份的平均气温均大于4℃；也就是说，整个采暖季室外温度大于4℃的天数还是相当多的。
冬季新风加热系统设计（图纸见附图）：
2.2加热盘管的设计：
2.2.1进风温度：4℃；
2.2.2出风温度：26℃；
2.2.3风量：按所负担房间的新风量选；
2.3.4加热水进水温度：35℃；
2.3.5加热水出水温度：32℃；
2.3.6新风流过加热盘管的阻力尽量小；
2.3.7控制：每个加热盘管回水总管设一个动态平衡电动调节阀，出风设一个温度传感器，设定
温度为26℃，根据设定温度自动调节阀门的开度。
2.3房间温度的控制：
2.3.1每个房间设温度传感器，根据房间设定温度18℃控制进出房间的风量调节阀的开启度。
2.3.2为保证房间的新风量，房间的进风量是有一定要求的，所以当室外温度高于4℃时，房间所需的热负荷就降低，这时就要通过降低加热盘管的出风温度来满足大楼的使用要求。
2.3.3不用的房间可以通过关闭进出房间的风量调节阀来达到节能的效果，同时可以给别的房间提供更多的热量，即便在室外温度低于4℃的情况下，大部分办公房间满足舒适性要求。
2.3.4从负荷计算上可以看出，在计算工况下，大部分办公房间新风提供的热量与房间所需的热负荷持平；个别办公房间由于建筑外墙较多，新风提供的热量略小于房间所需的热负荷，可以通过适当加大新风量来保证房间的温度要求；而对于人员较多的会议室、接待室等房间新风提供的热量远大于房间所需的热负荷，可以通过减少新风的送入量或适当降低新风的送入温度来保证房间的舒适度要求。
2.4冬季采用被动通风系统的节能效果：
2.4.1 在温湿度独立控制空调系统中，热泵式溶液调湿新风机组的用电量约占了空调系统能耗的70%左右，即使在部分负荷工况下，其耗电量也是相当大的。
冬季采用被动通风空调方式后，新风由被动通风方式来提供，因此热泵式溶液调湿新风机组的用电量就可以省下来了。
这可是一个不小的数字。
原设计工况下冬季室外温度-4℃时，空调用电量为20W/m2；冬季室外温度4℃时，空调用电量为16W/m2；利用被动通风冬季室外温度4℃时，空调用电量为6W/m2。
由此可以看出，冬季利用被动通风节能效果
是相当明显的。
2.4.2 冬季采用被动通风空调方式，大大提高了地源热泵机组的负载率，使机组在接近满负荷情况下运行，运行效率大大提高。
2.4.3由于冬季地源热泵机组的负载率和使用率大大提高，减少了冬夏季土壤的热不平衡，有利于地源热泵系统长期高效、稳定的运行。
3.结论：
3.1 冬季应用被动通风系统实现大楼的供热在特定的气候条件下是可行的。
冬季当室外气温大于4℃时，在不考虑走道、中庭等处的空调，适当降低房间的设定温度，大楼的空调负荷与现有地源热泵机组冬季的制热量相吻合。
3.2 大楼的被动通风是按过渡季设计的，在冬季工况下，室内外温差较过渡季大，因此冬季的被动通风效果是可以保证的，为防止通风量过大，造成能源的浪费，可以通过调节阀门的开度来调节通风量。
3.3 房间的温度控制可以通过以下三步实现：第一，通过调节进出房间的风阀的开度来调节新风量，从而调节房间温度；第二，通过调节新风加热盘管温控调节阀的开度，来调节进入盘管的水量，从而保证新风的出风温度；第三，根据室外气温来设定新风加热盘管的出风温度，在保证新风量的同时，防止室温过高。
3.4 在设备投入上，除了增加新风加热盘管、空调水系统及温控阀门外，其余设备及控制系统均沿用原先被动通风系统，增加的投资不大。
3.5 节能效果：当冬季室外温度4℃时，按原系统运行，空调用电量为16W/m2；利用被动通风冬季室外温度4℃时，空调用电量为6W/m2；由此可以看出，冬季利用被动通风节能效果是相当明显的。
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